Acquedotti: Le fonti di approvvigionamento e le relative opere

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1 Corso di Laurea in Ingegneria per l Ambiente ed il Territorio Corso di Costruzioni Idrauliche A.A Acquedotti: Le fonti di approvvigionamento e le relative opere Ing. Antonino Cancelliere Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Università di Catania acance@dica.unict.it Classificazione delle risorse idriche (1/2) Le risorse idriche possono classificarsi nel modo seguente: -convenzionali - non convenzionali (marginali) acque superficiali prelevate con derivazioni regolate con serbatoi acque sotterranee emunte da sorgenti da pozzi scavati o trivellati da gallerie acque reflue depurate acque salate o salmastre dissalate Precipitazioni artificiali (iceberg) 1

2 Classificazione delle risorse idriche (2/2) Risorsa idrica naturale: volume annuo che attraversa una determinata sezione di un corso d acqua o di un acquifero (valore medio o di prefissata probabilità) Ris. idrica potenziale: aliquota massima della risorsa naturale che può essere resa disponibile tenendo conto dei vincoli fisici e tecnologici Ris. idrica utilizzabile: aliquota della risorsa potenziale effettivamente utilizzabile tenendo conto dei vincoli economici ambientali e sociali (funzione della distribuzione delle domande, della qualità richiesta, delle caratteristiche degli impianti e delle modalità di esercizio). Fonti Da acque superficiali Dighe (serbatoi) Traverse di derivazione Da acque sotterranee Pozzi Sorgenti Gallerie drenanti Da acque non convenzionali Depuratori (riutilizzo dei reflui) Dissalatori 2

3 Le fonti di approvvigionamento DPR 515/82 classifica come fonti convenzionali di approvvigionamento: Acque sotterranee Acque superficiali Acque sotterranee Acque di sorgente Acque di falda superficiale o profonda Acque superficiali Acque da fiumi e torrenti Acque da laghi Acque sotterranee 3

4 Sorgenti Affioramento naturale delle acque di falda Sono acque che presentano le migliori caratteristiche dal punto di vista della potabilità Spesso le portate disponibili non sono sufficienti per l approvvigionamento di grandi centri abitati La stima della portata della sorgente va fatta sulla base di misure in situ (per es. attraverso stramazzi) in condizioni non influenzate (assenza di precipitazione sul bacino di alimentazione) e influenzate (presenza di precipitazione) così da derivare il regime idrologico nel tempo 4

5 Sorgenti e gallerie drenanti Presa da sorgente Galleria drenante Regime idrologico delle sorgenti Trend between precipitation and spring Sprin g 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Time Precip itatio n spring precipitation Curva di esaurimento Durante di periodi di assenza di precipitazione Q=-dV/dt Assumendo l ipotesi di serbatoio lineare: Q=αV Sostituendo V: Q=-1/α dq/dt Separando le variabili: dq/q=-αdt Integrando: Q=Q o e -αt 5

6 Opere di presa da sorgenti Opere di presa da sorgenti 6

7 Opere di presa da sorgenti Opere di presa da sorgenti 7

8 Acque sotterranee: falde superficiali o profonde Il prelievo da falde sotterranee consente generalmente di derivare maggiori volumi di approvvigionamento rispetto alle sorgenti, anche se la qualità delle acque è talvolta inferiore (falda superficiale) Va fatta una distinzione tra: Falda artesiana: confinata tra strati di terreno impermeabile Falda freatica: non confinata, la piezometrica coincide con la superficie dello strato saturo La captazione dalle falde superficiali può farsi per mezzo delle gallerie filtranti o di pozzi ordinari, a piccolo o grande diametro La captazione da falde profonde si fa sempre per mezzo di pozzi profondi trivellati La valutazione della portata derivabile da una captazione si desume a partire dalle curve caratteristiche che legano la portata erogabile all abbassamento della piezometrica della falda Gallerie drenanti 8

9 Calcolo della portata in una galleria drenante 9

10 Pozzi 1 Strato impermeabile 2 Pozzo artesiano 3 Pozzo saliente 4 Livello piezometrico Pozzi 10

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12 Acque superficiali Acque generalmente di bassa qualità Necessitano quasi sempre di trattamenti di potabilizzazione Elevati volumi disponibili, specie in corrispondenza a serbatoi di regolazione Nel caso di prese da acque fluenti (traverse, prese dirette in alveo o sub-alveo) i volumi prelevabili sono legati alla naturale variabilità idrologica Dighe 12

13 Dighe Serbatoi 13

14 Traverse di derivazione Vengono realizzate per innalzare il tirante idrico a monte attraverso un rigurgito e consentire il prelievo tramite opportune opere di presa 14

15 Traverse di derivazione Traverse di derivazione 15